第二章 Java浮點數精確計算

1、實際意義

在實際開發中，如果需要進行float或double的精確計算（尤其是財務計算），直接使用float或double是不行的（具體的例子看下邊的代碼的main方法的測試結果），需要使用BigDecimal。

2、代碼

package com.xxx.util;

import java.math.BigDecimal;

/**
 * 浮點數精準演算法
 */
public class BigDecimalArithUtil {

    private static final int DIV_SCALE = 10;//除法精度（除不盡時保留10為小數）
    
    /** 小數精確加法  */
    public static double add(double d1,double d2)
    {
        BigDecimal bd1 = BigDecimal.valueOf(d1);
        BigDecimal bd2 = BigDecimal.valueOf(d2);
        return bd1.add(bd2).doubleValue();
    }
    
    /** 小數精確減法  */
    public static double sub(double d1,double d2)
    {
        BigDecimal bd1 = BigDecimal.valueOf(d1);
        BigDecimal bd2 = BigDecimal.valueOf(d2);
        return bd1.subtract(bd2).doubleValue();
    }
    
    /** 小數精確乘法  */
    public static double mul(double d1,double d2)
    {
        BigDecimal bd1 = BigDecimal.valueOf(d1);
        BigDecimal bd2 = BigDecimal.valueOf(d2);
        return bd1.multiply(bd2).doubleValue();
    }
    
    /** 小數精確除法   */
    public static double div(double d1,double d2)
    {
        BigDecimal bd1 = BigDecimal.valueOf(d1);
        BigDecimal bd2 = BigDecimal.valueOf(d2);
        /*
         * 當除不盡時，以四捨五入的方式（關於除不盡後的值的處理方式有很多種）保留小數點後10位小數
         */
        return bd1.divide(bd2, DIV_SCALE, BigDecimal.ROUND_HALF_UP).doubleValue();
    }
    
    public static void main(String[] args)
    {
        //測試加法
        System.out.println("0.05+0.01="+BigDecimalArithUtil.add(0.05,0.01));
        System.out.println("0.05+0.01="+(0.05+0.01));
        //測試減法
        System.out.println("1.0-0.42="+BigDecimalArithUtil.sub(1.0,0.42));
        System.out.println("1.0-0.42="+(1.0-0.42));
        //測試乘法
        System.out.println("4.015*100="+BigDecimalArithUtil.mul(4.015,100));
        System.out.println("4.015*100="+(4.015*100));
        //測試除法
        System.out.println("123.3/100="+BigDecimalArithUtil.div(123.3,100));
        System.out.println("123.3/100="+(123.3/100));
    }

}

3、註意點

• 上邊的程式我用的是BigDecimal.valueOf(double x)來將double型的x封裝成BigDecimal，查看源碼如下：

      /**
       * 註意：這通常是將double和float轉換為一個BigDecimal的最好方式
       */
      public static BigDecimal valueOf(double val) {
          return new BigDecimal(Double.toString(val));
      }

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  在這裡直接先將double轉換為了String，然後使用如下構造方法再將String轉換為BigDecimal

   public BigDecimal(String val)

  這是最好的做法。如果使用的是直接將double或float轉換為BigDecimal的方式，也就是說使用的如下構造器，那麼將可能得不到精確結果。（看註釋）

  

      /**
       * 註意：The results of this constructor can be somewhat unpredictable.
       * 該構造器的結果有時是不准確的
       */
      public BigDecimal(double val)

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• 在實際使用中還可能使用int和long來進行浮點數的精確計算（具體做法：將浮點數先乘以相應的倍數轉化為int(<=9位十進位數)或long(<=18位十進位數)，計算之後再除以之前的倍數，得出結果），而且該種方式的性能會更高，具體的int、long和BigDecimal各自的使用看《Effective Java（第二版）》第48條。
• 需要指出的是，在實際開發中，BigDecimal的性能差的問題基本可以忽略，是浮點數精確計算的首選，而且根據上一條來看，如果將浮點數轉化後的整數大於18位的話，也必須用BigDecimal